连续中值

题目描述

来源于 https://leetcode-cn.com/

随机产生数字并传递给一个方法。你能否完成这个方法,在每次产生新值时,寻找当前所有值的中间值(中位数)并保存。

中位数是有序列表中间的数。如果列表长度是偶数,中位数则是中间两个数的平均值。

例如,

[2,3,4] 的中位数是 3

[2,3] 的中位数是 (2 + 3) / 2 = 2.5

设计一个支持以下两种操作的数据结构:

  • void addNum(int num) - 从数据流中添加一个整数到数据结构中。
  • double findMedian() - 返回目前所有元素的中位数。

示例:

addNum(1)
addNum(2)
findMedian() -> 1.5
addNum(3) 
findMedian() -> 2

解法:

使用一个大顶堆和一个小顶堆,分别存放所有的数中小的一半和大的一半。小的一半的最大值和大的一半的最小值,就是构成中位数的两个数了,这正是两个堆顶元素。

class MedianFinder {
public:
    void addNum(int num) {
        if(max_pq.size() > min_pq.size()){
            max_pq.push(num);
            min_pq.push(max_pq.top());
            max_pq.pop();
        }else{
            min_pq.push(num);
            max_pq.push(min_pq.top());
            min_pq.pop();
        }
    }

    double findMedian() {
        if(max_pq.size() > min_pq.size()){
            return max_pq.top();
        }else{
            double sum = max_pq.top() + min_pq.top();
            return sum / 2;
        }
    }
private:
    priority_queue<int, vector<int>, greater<>> min_pq;
    priority_queue<int> max_pq;
};
  • 大顶堆:每个结点的值都大于或等于其左右孩子结点的值
  • 小顶堆:每个结点的值都小于或等于其左右孩子结点的值

priority_queue<int> 是大顶堆,即堆顶的元素的值最大。